JP2001102005A - High frequency energizing spot light lamp device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、点光源として使用
する放電ランプに関する。[0001] The present invention relates to a discharge lamp used as a point light source.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、会議や展示会などのプレゼンテー
ションツールとして液晶プロジェクターが使用されてい
る。液晶画面を高輝度光源によってスクリーン面に投射
するものであるが、従来、液晶プロジェクター用の高輝
度光源には、一対の対向電極をシリカガラス製のバルブ
内に配置し、ガラスバルブ内に所定の発光物質を封入し
たメタルハライドランプや超高圧水銀ランプが使用され
ている。そして、それらのランプは箔シールやロッドシ
ールにより封止されたものである。2. Description of the Related Art In recent years, liquid crystal projectors have been used as presentation tools for conferences and exhibitions. Conventionally, a liquid crystal screen is projected on a screen surface by a high-intensity light source.However, conventionally, in a high-intensity light source for a liquid crystal projector, a pair of opposing electrodes are arranged in a silica glass bulb, and a predetermined amount is placed in a glass bulb. Metal halide lamps and ultra-high pressure mercury lamps containing a luminescent substance are used. These lamps are sealed with a foil seal or a rod seal.
【０００３】しかし、最近では、液晶プロジェクター
の、より一層の高輝度化の要請が市場において高まって
きており、それゆえ使用される光源もより一層明るいも
のが要求されている。前述したメタルハライドランプに
替り、特に最近では高封入圧の超高圧水銀ランプがその
光源の主役となりつつある。しかし、箔シールによって
封止された超高圧水銀ランプは封止部の耐圧に限界があ
ることから、高輝度化には近い将来限界が来ることが予
想される。[0003] However, recently, demands for higher brightness of liquid crystal projectors have been increasing in the market, and therefore, brighter light sources have been required. In place of the above-mentioned metal halide lamp, an ultra-high pressure mercury lamp with a high filling pressure has recently become the main light source of the light source. However, since the ultrahigh-pressure mercury lamp sealed with a foil seal has a limit in the pressure resistance of the sealing portion, it is expected that a limit will be reached in the near future in increasing the luminance.
【０００４】そこで、プロジェクター用代替光源とし
て、箔シール部を有しない無電極ランプが耐圧の面から
は考えられる。しかし、その放電形式は管壁安定型の放
電であり、アーク放電が放電容器の管壁に沿い、熱負荷
が放電容器の管壁にかかるため強制的な冷却が必要であ
った。また、アーク放電をランプ中心に絞ることができ
ず、点光源化が全く不可能であった。Therefore, as an alternative light source for a projector, an electrodeless lamp having no foil seal portion is considered from the viewpoint of pressure resistance. However, the discharge type is a tube wall stable type discharge, in which arc discharge is along the tube wall of the discharge vessel, and a thermal load is applied to the tube wall of the discharge vessel, so that forced cooling was required. Also, the arc discharge could not be focused on the center of the lamp, and it was impossible to make a point light source at all.
【０００５】ところで、箔シール部を有しない光源とし
ては、特開平３−２２５７４４号にあるような構造のラ
ンプも提案されている。これは低圧放電ランプであり、
用途は小型液晶テレビの背面照明などに使われるランプ
である。放電容器内の両端に一対の円筒状の金属製の内
部電極を固定し、その円筒状内部電極に対応するガラス
製封止体外壁に外部電極を配設し、外部電極と円筒状内
部電極が誘電体であるガラス製封止体を挟んでコンデン
サを形成し、その外部電極に高周波電圧を印加すること
で円筒状内部電極に電力を供給するというものである。
しかし、このランプは内部電極間の放電により発生した
紫外線を放電容器内壁の蛍光体層で可視光に変換して利
用する低圧放電ランプであって、点光源とは成り得ない
ものであった。Meanwhile, as a light source having no foil seal portion, a lamp having a structure as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-225744 has been proposed. This is a low pressure discharge lamp,
Applications are lamps used for back lighting of small LCD TVs. A pair of cylindrical metal internal electrodes are fixed to both ends in the discharge vessel, and external electrodes are provided on the outer wall of the glass sealing body corresponding to the cylindrical internal electrodes. A capacitor is formed with a glass sealing body, which is a dielectric, sandwiched therebetween, and a high-frequency voltage is applied to its external electrode to supply power to the cylindrical internal electrode.
However, this lamp is a low-pressure discharge lamp that converts ultraviolet light generated by discharge between internal electrodes into visible light using a phosphor layer on the inner wall of the discharge vessel and uses it, and cannot be a point light source.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】そこで、本発明の目的
は、放電容器が高耐圧であり、しかも点光源として高輝
度の発光をするランプ装置を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a lamp device in which a discharge vessel has a high withstand voltage and emits light of high luminance as a point light source.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、透光性の非導電性材料からなり、膨出部
とそれに連設する細管部を有する放電容器と、該放電容
器外部に突出することなく、該細管部に支持されて先端
部が膨出部の放電空間内に臨む、放電空間の中で電界を
集中させ、強める作用をする放電コンセントレータとか
らなるランプと、前記ランプ外部より、前記コンセント
レータに放電を励起するエネルギーを供給する励起エネ
ルギー供給手段とからなることを特徴とする高周波励起
点光源ランプ装置とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a discharge vessel made of a light-transmitting non-conductive material and having a bulging portion and a thin tube portion connected to the bulging portion. A lamp consisting of a discharge concentrator that is supported by the thin tube portion and faces the inside of the discharge space of the bulging portion without concentrating the electric field in the discharge space, and that acts to strengthen and enhance the electric field, An excitation energy supply means for supplying energy for exciting discharge to the concentrator from outside of the lamp.
【０００８】さらに、励起エネルギー供給手段が高周波
電源であり、容量結合によって放電が励起される高周波
励起点光源ランプ装置とするものである。あるいは、励
起エネルギー供給手段がマイクロ波源であり、電波共振
によって放電が励起される高周波励起点光源ランプ装置
とするものである。そして、励起エネルギー供給手段が
マイクロ波源である場合、細管部の外周にマイクロ波を
受ける受信部材が配設されている高周波励起点光源ラン
プ装置とするものである。Further, the excitation energy supply means is a high-frequency power supply, and a high-frequency excitation point light source lamp device in which discharge is excited by capacitive coupling. Alternatively, the excitation energy supply means is a microwave source, and a high-frequency excitation point light source lamp device in which discharge is excited by radio wave resonance. When the excitation energy supply means is a microwave source, the apparatus is a high-frequency excitation point light source lamp device in which a receiving member for receiving microwaves is provided on the outer periphery of the thin tube portion.
【０００９】また、放電コンセントレータの先端が放電
空間内で対向した一対のものであり、該コンセントレー
タの先端の離間距離が前記膨出部の内径よりも狭いこと
が好ましい。そして、放電コンセントレータが１本であ
ってもよい。また、放電コンセントレータは後端が縮径
されていることが好ましい。あるいは、放電コンセント
レータの後端が曲面であることが好ましい。そして、放
電コンセントレータの先端を細くすることも好ましい。It is preferable that the discharge concentrator has a pair of distal ends facing each other in the discharge space, and the distance between the distal ends of the concentrators is smaller than the inner diameter of the bulging portion. And one discharge concentrator may be sufficient. Further, the rear end of the discharge concentrator is preferably reduced in diameter. Alternatively, the rear end of the discharge concentrator is preferably a curved surface. It is also preferable to make the tip of the discharge concentrator thin.
【００１０】さらに、放電コンセントレータの材料を放
電容器を構成する非導電性材料の使用限界温度よりも高
い使用限界温度を有する材料を選択することが好まし
い。また、放電コンセントレータの材料を放電容器を構
成する非導電性材料と濡れ性の少ない材料を選択するこ
とが好ましい。そして、放電コンセントレータの材料と
して、誘電体を選択することも可能である。[0010] Further, it is preferable to select a material for the discharge concentrator having a use limit temperature higher than the use limit temperature of the non-conductive material constituting the discharge vessel. In addition, it is preferable to select a material for the discharge concentrator from a non-conductive material constituting the discharge vessel and a material having low wettability. Then, it is also possible to select a dielectric as a material of the discharge concentrator.
【００１１】そして、放電容器の非導電性材料としてシ
リカガラスや透光性セラミックを選択することができ
る。さらに、ランプ内に３００ｍｇ／ｃｃ以上の水銀を
封入したり、ランプ内に３００Ｋで６ＭＰａ以上の封入
圧のキセノンを封入することができる。また、放電容器
と放電コンセントレータとの隙間に水銀を充填すること
もできる。そして、励起エネルギー供給手段が高周波電
源である場合、１００ＭＨｚ以上の高周波で点灯するこ
とが好ましい。Further, silica glass or translucent ceramic can be selected as the non-conductive material of the discharge vessel. Further, mercury of 300 mg / cc or more can be sealed in the lamp, or xenon having a sealing pressure of 6 MPa or more at 300 K can be sealed in the lamp. Further, the gap between the discharge vessel and the discharge concentrator can be filled with mercury. When the excitation energy supply means is a high-frequency power supply, it is preferable to turn on the light at a high frequency of 100 MHz or more.
【００１２】[0012]
【作用】本発明のランプ装置は放電容器が非導電性材料
によって構成されており、非導電性材料と異なる電流導
入用の金属等、異質な部材をランプ外部へ導出するため
の封止部を有さないので、放電時のランプ内部のガス圧
に対する耐圧が高い。In the lamp device of the present invention, the discharge vessel is made of a non-conductive material, and a sealing portion for leading a foreign material such as a current-introducing metal different from the non-conductive material to the outside of the lamp is provided. Since it does not have a high pressure resistance against the gas pressure inside the lamp during discharge.
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。図１は本発明のランプ装置に供され
るランプの説明用断面図である。ランプ１の放電容器２
は透光性の非導電性材料で構成されており、膨出部２Ａ
とそれに連設された細管部２Ｂを有している。そして、
細管部２Ｂに放電コンセントレータ３が支持されてい
る。放電コンセントレータ３は放電空間１１内の電界を
集中させ、強める作用をするものであり、その先端部３
１は放電空間１１に臨んでいる。そして、放電コンセン
トレータ３は、放電容器１１を構成する非導電性材料の
使用限界温度より高い使用限界温度を有する材料が選択
され、また、誘電体を使用することもある。そして、放
電空間１１には発光物質として水銀などとバッファガス
としての希ガスが所定量封入されている。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory sectional view of a lamp provided in the lamp device of the present invention. Discharge vessel 2 for lamp 1
Is formed of a translucent non-conductive material, and the bulging portion 2A
And a thin tube portion 2B connected thereto. And
The discharge concentrator 3 is supported by the thin tube portion 2B. The discharge concentrator 3 functions to concentrate and strengthen the electric field in the discharge space 11, and its tip 3
1 faces the discharge space 11. For the discharge concentrator 3, a material having a higher use limit temperature than the use limit temperature of the non-conductive material constituting the discharge vessel 11 is selected, and a dielectric may be used. The discharge space 11 is filled with a predetermined amount of mercury or the like as a light emitting substance and a predetermined amount of a rare gas as a buffer gas.
【００１４】図２は本発明のランプ装置の第一の一形態
であり、概略の断面図を示している。ランプ１の細管部
２Ｂの外周に外部導電体４を配設し、該外部導電体４に
高周波電源５が接続される。高周波電源５から外部導電
体４に高周波電圧が印加されると、放電容器２を挟んで
放電コンセントレータ３と外部導電体４とがコンデンサ
を形成し、その容量結合によって放電コンセントレータ
３に電力が供給される。そして、放電空間１１の中で放
電コンセントレータ３によって電界が集中され、電界が
強められて放電コンセントレータ３の２つの先端部３１
間に高輝度の点光源が現出する。放電コンセントレータ
３は細管部２Ｂ内においては太い径の方が、形成される
コンデンサ容量を大きくできるので好ましい。FIG. 2 shows a first embodiment of the lamp device of the present invention, and is a schematic sectional view. An external conductor 4 is provided on the outer periphery of the thin tube portion 2B of the lamp 1, and a high-frequency power supply 5 is connected to the external conductor 4. When a high-frequency voltage is applied to the external conductor 4 from the high-frequency power supply 5, the discharge concentrator 3 and the external conductor 4 form a capacitor with the discharge vessel 2 interposed therebetween, and power is supplied to the discharge concentrator 3 by capacitive coupling. You. Then, the electric field is concentrated by the discharge concentrator 3 in the discharge space 11, and the electric field is strengthened, so that the two end portions 31 of the discharge concentrator 3 are formed.
A high-intensity point light source appears in between. It is preferable that the discharge concentrator 3 has a large diameter in the thin tube portion 2B because the formed capacitor can have a large capacitance.
【００１５】実使用においては、このランプ装置の外部
に集光用ミラー等を配設して光を集光し、液晶プロジェ
クタ用光源のような各種の照射源に応用される。そし
て、印加する高周波周波数としては１００ＭＨｚ以上に
すると、電子トラップが生じ、電極降下電圧がなくなる
ために発光効率を上げることが可能となり、好ましい。In actual use, a light-collecting mirror or the like is provided outside the lamp device to collect light and is applied to various irradiation sources such as a light source for a liquid crystal projector. When the applied high frequency is set to 100 MHz or more, electron traps are generated and the electrode drop voltage is eliminated, so that the luminous efficiency can be increased, which is preferable.
【００１６】図３は本発明のランプ装置の第二の形態を
示す概略図である。本形態ではランプ１にマイクロ波を
供給して発光させる。ランプ１は電磁遮蔽されたマイク
ロ波共鳴室９内に配置され、マイクロ波源６がマイクロ
波共鳴室９にマイクロ波を供給するように配置される。
図中で、７は集光用の反射ミラーであり、８は光を取り
出すための窓である。マイクロ波源６からマイクロ波が
発せられると、ランプ１内の放電コンセントレータ３に
電波共振作用によって電力が供給され、放電空間１１の
中で放電コンセントレータ３によって電界が集中され、
電界が強められて放電コンセントレータ３の２つの先端
部３１間に高輝度の点光源が現出する。この第二の形態
の場合、第一の形態と比較して外部導電体４から高周波
電源５への引き出し線がなく、引き出し線による光のケ
ラレがないのでランプからの光の利用効率が第一の形態
のランプ装置よりもアップする。FIG. 3 is a schematic view showing a second embodiment of the lamp device of the present invention. In this embodiment, a microwave is supplied to the lamp 1 to emit light. The lamp 1 is arranged in an electromagnetically shielded microwave resonance chamber 9, and the microwave source 6 is arranged to supply the microwave to the microwave resonance chamber 9.
In the figure, reference numeral 7 denotes a converging reflection mirror, and reference numeral 8 denotes a window for extracting light. When a microwave is emitted from the microwave source 6, electric power is supplied to the discharge concentrator 3 in the lamp 1 by radio wave resonance, and the electric field is concentrated by the discharge concentrator 3 in the discharge space 11.
The electric field is strengthened, and a high-intensity point light source appears between the two end portions 31 of the discharge concentrator 3. In the case of the second embodiment, compared to the first embodiment, there is no lead wire from the external conductor 4 to the high-frequency power supply 5, and there is no vignetting of light by the lead wire. Up than the lamp device of the form.
【００１７】この第二の形態において、ランプ１は、図
６に示すように、細管部２Ｂ内の放電コンセントレータ
３を短くして、細管部２Ｂの外部にマイクロ波を受信す
る受信部材１０を配設したものとしてもよい。この構造
にすると、放電コンセントレータ３への熱伝導によるエ
ネルギーの熱損失が少なく、また放電容器２の封着部分
を多く確保できるのでランプの耐圧信頼性が高くなる。
この場合、ランプの内部の放電コンセントレータも受信
部材として機能する。In this second embodiment, as shown in FIG. 6, in the lamp 1, the discharge concentrator 3 in the thin tube portion 2B is shortened, and a receiving member 10 for receiving microwaves is arranged outside the thin tube portion 2B. It may be provided. With this structure, the heat loss of energy due to heat conduction to the discharge concentrator 3 is small, and the sealing portion of the discharge vessel 2 can be secured much, so that the pressure resistance reliability of the lamp is increased.
In this case, the discharge concentrator inside the lamp also functions as a receiving member.
【００１８】放電コンセントレータ３は放電空間１１で
その先端部３１が対向しており、対向する２つの先端部
３１の離間距離が放電容器２の膨出部２Ａの内径よりも
狭くするのが好ましい。そうすると、放電空間１１で起
こる放電を管壁から離して放電コンセントレータ３の先
端部３１間に集中させることができる。従来、高周波点
灯またはマイクロ波点灯する無電極ランプにおいては、
放電容器に近接して放電が起こり放電器管壁が高温とな
るので、容器を強制冷却する手段が必要であったが、本
発明のランプ装置においては、放電が管壁から離れてお
り両端封止型の従来型メタルハライドランプや超高圧水
銀ランプと同程度の冷却でよい。The distal end 31 of the discharge concentrator 3 is opposed to the discharge space 11, and the distance between the two opposed distal ends 31 is preferably smaller than the inner diameter of the bulging portion 2 A of the discharge vessel 2. Then, the discharge occurring in the discharge space 11 can be separated from the tube wall and concentrated between the distal end portions 31 of the discharge concentrator 3. Conventionally, in an electrodeless lamp that is turned on by high frequency or microwave,
Since discharge occurs near the discharge vessel and the discharge vessel tube wall becomes high temperature, means for forcibly cooling the vessel was required.However, in the lamp device of the present invention, the discharge was away from the tube wall and both ends were sealed. Cooling at the same level as that of a conventional metal halide lamp or an ultra-high pressure mercury lamp of a stop type is sufficient.
【００１９】また、放電コンセントレータ３は必ずしも
放電空間１１内で対向する一対のものではなくてよく、
図７に示すように、単一の放電コンセントレータ３の先
端部３１が放電空間１１内に臨む形態としてもよい。こ
の場合は、原理は定かではないが、放電コンセントレー
タの先端に電界が集中し、放電が開始され、発光が強く
なると発光によるエネルギー損失を最少にしようとする
駆動力でアークが収縮することが推測される。この例で
は、反射ミラーと組み合わせて使用することによって光
の利用効率が一対の放電コンセントレータを有するラン
プ装置に比べて改善されるであろう。The discharge concentrator 3 does not necessarily have to be a pair facing each other in the discharge space 11.
As shown in FIG. 7, the distal end portion 31 of the single discharge concentrator 3 may be configured to face the inside of the discharge space 11. In this case, although the principle is not clear, it is presumed that the electric field concentrates at the tip of the discharge concentrator, discharge starts, and when the light emission becomes strong, the arc contracts with the driving force that tries to minimize the energy loss due to the light emission. Is done. In this example, the use of light in combination with a reflective mirror would improve light utilization efficiency as compared to a lamp device having a pair of discharge concentrators.
【００２０】放電コンセントレータ３の材料を、放電容
器２を構成する非導電性材料の使用限界温度よりも高い
使用限界温度に耐える材料を選択することで、プラズマ
に接する部分の温度を高くとることができるので、発光
強度の高くなるランプ入力までランプが使用可能とな
る。By selecting a material for the discharge concentrator 3 that withstands a use limit temperature higher than the use limit temperature of the non-conductive material constituting the discharge vessel 2, the temperature of the portion in contact with the plasma can be increased. Since the lamp can be used, the lamp can be used up to the lamp input at which the light emission intensity becomes high.
【００２１】また、放電コンセントレータ３の形状にお
いて、その後端部３２が縮径されていると、放電容器２
の細管部２Ｂの耐圧強度を上げることができる。また、
放電コンセントレータ３の材料を放電容器２を構成する
非導電性材料と濡れ性の少ない材料を選択することによ
って、放電容器２を熱変形させて細管部２Ｂの内壁と放
電コンセントレータ３との密着構造を実現でき、隙間の
放電を抑えることができ、電力損失を少なくできる。そ
して、放電容器２をシリカガラスで構成すると、放電容
器２の形状加工も容易であり、その高耐熱性の特性から
放電コンセントレータ３と密着が可能である。If the rear end 32 of the discharge concentrator 3 has a reduced diameter, the discharge vessel 2
The pressure resistance of the thin tube portion 2B can be increased. Also,
By selecting the material of the discharge concentrator 3 from the non-conductive material constituting the discharge vessel 2 and the material having low wettability, the discharge vessel 2 is thermally deformed, and the close contact structure between the inner wall of the narrow tube portion 2B and the discharge concentrator 3 is formed. It is possible to suppress the discharge in the gap and reduce the power loss. When the discharge vessel 2 is made of silica glass, the shape processing of the discharge vessel 2 is easy, and the discharge vessel 2 can be in close contact with the discharge concentrator 3 because of its high heat resistance.
【００２２】また、３００Ｋで（室温で）６ＭＰａ以上
のキセノンを封入しても、高い圧力で放電が集中し、近
似白色で超高輝度の点光源を実現できる。放電コンセン
トレータ３の先端部３１を細くすることも適切な実施形
態となる。先端部３１を細くすると、ランプ始動時に放
電コンセントレータ３の先端部３１に電界が集中して放
電が起こりやすくなるとともに、定常点灯時に放電コン
セントレータ３へ伝わる熱の損失を少なくできる。Further, even if xenon of 6 MPa or more is sealed at 300 K (at room temperature), discharge is concentrated at a high pressure, and an approximately white and ultra-bright point light source can be realized. Reducing the tip 31 of the discharge concentrator 3 is also a suitable embodiment. When the distal end portion 31 is made thinner, the electric field is concentrated on the distal end portion 31 of the discharge concentrator 3 when the lamp is started, so that the discharge easily occurs, and the loss of the heat transmitted to the discharge concentrator 3 at the time of steady lighting can be reduced.
【００２３】また、図５（ｂ）に示したように、放電コ
ンセントレータ３の後端部３２を曲面にすると、後端部
３２を平坦面にする（図５（ａ））より細管部２Ｂ内に
形成される空隙３３を狭くすることができ、後端部３２
に電界が集中しコロナ放電が起こることによる電力損失
を抑えることができる。さらに、放電容器２の細管部２
Ｂ内壁と放電コンセントレータ３との間の隙間に水銀を
充填すると、放電コンセントレータ３とランプ１外部の
外部導電体４との間に起こる誘電体障壁放電を防止し、
電力損失を抑えることができる。As shown in FIG. 5B, when the rear end 32 of the discharge concentrator 3 has a curved surface, the rear end 32 has a flat surface (FIG. 5A). The space 33 formed in the rear end portion 32 can be narrowed.
It is possible to suppress the power loss due to the electric field being concentrated on the surface and corona discharge occurring. Further, the thin tube portion 2 of the discharge vessel 2
Filling the gap between the inner wall of B and the discharge concentrator 3 with mercury prevents a dielectric barrier discharge occurring between the discharge concentrator 3 and the external conductor 4 outside the lamp 1,
Power loss can be suppressed.
【００２４】また、放電コンセントレータ３の材料とし
て誘電体を選択することも可能である。その場合は、放
電コンセントレータ３が金属材料の場合では使用できな
かった金属腐食性元素を発光物質として使用することが
可能となる。It is also possible to select a dielectric as the material of the discharge concentrator 3. In this case, a metal corrosive element that cannot be used when the discharge concentrator 3 is made of a metal material can be used as a light emitting substance.
【００２５】さらに、放電容器２をアルミナ等の透光性
セラミックで構成すると、高耐圧の容器が可能となり、
例えばキセノンを発光物質とする場合、５〜１０×１０
7Ｐａの封入が可能となる。封入物については、水銀を
発光物質として使用する場合には、３００ｍｇ／ｃｃ以
上の量を封入すれば、高い圧力で放電が集中し、近似白
色で超高輝度の点光源を実現できる。Further, when the discharge vessel 2 is made of a translucent ceramic such as alumina, a high pressure-resistant vessel can be obtained.
For example, when xenon is used as the light emitting substance, 5 to 10 × 10
7 Pa can be enclosed. When mercury is used as the light emitting substance, if the amount of the enclosed substance is 300 mg / cc or more, the discharge is concentrated at a high pressure, and a point light source of approximately white and ultra-high brightness can be realized.
【００２６】[0026]
【実施例】具体的実施例の説明の前に、本発明に係るラ
ンプの製造方法を図８を使って説明する。先ず、図８
（ａ）に示すように放電容器となるシリカガラス製の両
端開放のガラス管１３とタングステン製の放電コンセン
トレータ３を用意する。次に、放電コンセントレータ３
の放電空間１１に露出する部分を除いた領域にシリカガ
ラスとの濡れ性の少ない金属であるレニウムのメッキを
施す。次に、図８（ｂ）に示すように、ガラス管１３の
一端をバーナ加工により封止する。そして、図８（ｃ）
に示すように、放電コンセントレータ３をガラス管１３
内に入れ、ガラス管１３内部を真空に排気し、ガラス管
１３の他端も閉じる。そして、、図８（ｄ）に示すよう
に、放電コンセントレータ３をガラス管１３の細管部２
Ｂ内にバーナ加工により固定する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing a specific embodiment, a method of manufacturing a lamp according to the present invention will be described with reference to FIG. First, FIG.
As shown in (a), a glass tube 13 made of silica glass and having both ends open and a discharge concentrator 3 made of tungsten are prepared. Next, discharge concentrator 3
The region excluding the portion exposed to the discharge space 11 is plated with rhenium, which is a metal having low wettability with silica glass. Next, as shown in FIG. 8B, one end of the glass tube 13 is sealed by burner processing. Then, FIG.
As shown in FIG.
The inside of the glass tube 13 is evacuated to a vacuum, and the other end of the glass tube 13 is also closed. Then, as shown in FIG. 8D, the discharge concentrator 3 is connected to the thin tube portion 2 of the glass tube 13.
It is fixed in B by burner processing.
【００２７】次に、図８（ｅ）に示すように、放電コン
セントレータ３の無い方のガラス管１３の他端を一旦切
断して、所定量の水銀１２をガラス管１３内に入れ、も
う一つの放電コンセントレータ３をガラス管１３内に挿
入して、図８（ｆ）に示すように、ガラス管１３内部を
真空に排気し、アルゴンガスを所定の圧力導入して、ガ
ラス管１３の他端を閉じる。そして、放電コンセントレ
ータ３をガラス管１３の細管部２Ｂ内にバーナ加工によ
り固定する。Next, as shown in FIG. 8 (e), the other end of the glass tube 13 without the discharge concentrator 3 is cut once, a predetermined amount of mercury 12 is put into the glass tube 13, and The two discharge concentrators 3 are inserted into the glass tube 13, and the inside of the glass tube 13 is evacuated to a vacuum and argon gas is introduced at a predetermined pressure, as shown in FIG. Close. Then, the discharge concentrator 3 is fixed in the thin tube portion 2B of the glass tube 13 by burner processing.
【００２８】次に具体的なランプ装置の実施例について
説明する。図２は高周波電源５に接続された第一の実施
形態のタイプのランプ装置である。ランプ電力は１５０
Ｗであり、放電容器２は肉厚２．５ｍｍ、膨出部２Ａの
外径１２ｍｍのシリカガラス製であり、放電コンセント
レータ３はタングステン製であって、先端間の離隔距離
は０．５〜０．７ｍｍである。そして放電コンセントレ
ータ３の細管部２Ｂ内の太い部分の直径は２ｍｍであ
る。そして、放電コンセントレータ３の放電空間１１に
露出する部分以外の表面はレニウムの薄膜が被覆されて
いる。Next, an embodiment of a specific lamp device will be described. FIG. 2 shows a lamp device of the type according to the first embodiment connected to a high-frequency power supply 5. Lamp power is 150
W, the discharge vessel 2 is made of silica glass having a thickness of 2.5 mm and the outer diameter of the bulging portion 2A is 12 mm, the discharge concentrator 3 is made of tungsten, and the separation distance between the tips is 0.5 to 0. 0.7 mm. The diameter of the thick portion in the thin tube portion 2B of the discharge concentrator 3 is 2 mm. The surface of the discharge concentrator 3 other than the portion exposed to the discharge space 11 is coated with a rhenium thin film.
【００２９】なお、放電容器２の材料としては、放電コ
ンセントレータ３を封止する方法がシリカガラス製放電
容器の場合とは異なるが、透光性アルミナや透光性イッ
トリア、透光性ＹＡＧといった透光性セラミックスも使
用できるが、透光性セラミックスは熱負荷に対しては強
いが、熱衝撃に弱いため、用途が限定される。As a material of the discharge vessel 2, although the method of sealing the discharge concentrator 3 is different from the case of a discharge vessel made of silica glass, a material such as translucent alumina, translucent yttria, and translucent YAG is used. Although light-transmitting ceramics can be used, light-transmitting ceramics are strong against thermal load but weak against thermal shock, so their applications are limited.
【００３０】放電コンセントレータ３の材料としては放
電容器２の材料より高い使用限界温度である材料で構成
される。具体的には、放電用発光物質が水銀や希ガスの
場合、放電容器がシリカガラスのときは、Ｗ、Ｒｅ、Ｔ
ａなどやその合金、またはＴａＣ、ＺｒＣ、ＨｆＣなど
の炭化物やＡｌ2Ｏ3、ＢｅＯ、ＭｇＯ、ＺｒＯ2、Ｔｈ
Ｏ2、その他希土類酸化物、ＡｌＮなどの窒素化合物ま
たは前記酸化物と窒化物の複合体が使用可能である。The material of the discharge concentrator 3 is made of a material having a higher working limit temperature than the material of the discharge vessel 2. Specifically, when the discharge luminescent substance is mercury or a rare gas, and when the discharge vessel is silica glass, W, Re, T
a or its alloys, or carbides such as TaC, ZrC, HfC, Al 2 O 3 , BeO, MgO, ZrO 2 , Th
O 2 , other rare earth oxides, nitrogen compounds such as AlN, or composites of the above oxides and nitrides can be used.
【００３１】放電用発光物質として、本実施例では水銀
が３００ｍｇ／ｃｃ封入され、希ガスはバッファガスと
して１３ｋＰａ封入されている。なお、放電用発光物質
として、イオウ（Ｓ）やセレン（Ｓｅ）、テルル（Ｔ
ｅ）を使用する場合があり、そのときは放電コンセント
レータ３には、イオウ・セレン・テルルには腐食しない
ＭｇＯやＺｒＯ2やＢｅＯが使用される。In the present embodiment, 300 mg / cc of mercury is sealed as a light emitting material for discharge, and 13 kPa of a rare gas is sealed as a buffer gas. In addition, sulfur (S), selenium (Se), tellurium (T
In this case, MgO, ZrO 2, or BeO, which does not corrode sulfur, selenium, and tellurium, is used for the discharge concentrator 3.
【００３２】放電コンセントレータ３の先端部３１は細
くなっており、０．５ｍｍ径である。また、後端部３２
は縮径されるとともに曲面となっている。外部導電体４
はインコネル製の円筒であり、他の材料としては耐熱合
金の他、高誘電率のＢａＴｉＯ3などでもよい。また、
外部導電体４は嵌め込みにより取付けられる。高周波電
力としては１００〜２００ＭＨｚが使用されランプ１は
点灯する。高周波電力１００ＭＨｚのとき、外部導電体
４と放電コンセントレータ３との間のガラスに形成され
るコンデンサ容量は約２０ｐＦ程度である。The tip 31 of the discharge concentrator 3 is thin and has a diameter of 0.5 mm. Also, the rear end portion 32
Has a reduced diameter and a curved surface. External conductor 4
Is a cylinder made of Inconel, and other materials such as high-dielectric constant BaTiO 3 and the like may be used as the other material. Also,
The outer conductor 4 is attached by fitting. 100 to 200 MHz is used as the high frequency power, and the lamp 1 is turned on. When the high frequency power is 100 MHz, the capacitance of the capacitor formed on the glass between the external conductor 4 and the discharge concentrator 3 is about 20 pF.
【００３３】そして、図２の構成のランプ１を上記の仕
様の通りに作製し、周波数１５０ＭＨｚを印加したとこ
ろ白色の高輝度光源として点灯し、点灯後黒化や破裂等
の不具合が発生しなかった。水銀が３５０ｍｇ／ｃｃ封
入され、希ガスはバッファガスとして１３ｋＰａ封入さ
れているので、放電時の放電容器２内の圧力は３５ＭＰ
ａ以上であることが予想され、従来の箔シール型の超高
圧水銀ランプと比較して放電容器２の耐圧が増大したも
のと考えられる。従来の箔シール型のランプでは、どう
してもＭｏ箔がランプ内にあるため、ハロゲンを封入す
る場合、Ｍｏと反応する不具合があったが、本方式のラ
ンプではＭｏを使わないで済むため、これらの不具合が
発生しない。Then, the lamp 1 having the structure shown in FIG. 2 is manufactured in accordance with the above specification, and when a frequency of 150 MHz is applied, the lamp 1 is turned on as a white high-intensity light source. Was. Since the mercury is sealed at 350 mg / cc and the rare gas is sealed at 13 kPa as a buffer gas, the pressure in the discharge vessel 2 at the time of discharge is 35 MPa.
a, it is considered that the withstand pressure of the discharge vessel 2 is increased as compared with the conventional foil-sealed ultra-high pressure mercury lamp. In the conventional foil-sealed lamp, Mo foil was inevitably present in the lamp, and when halogen was sealed, there was a problem of reacting with Mo. However, in the lamp of this method, Mo was not used, so these lamps were not used. No problems occur.
【００３４】次に、図３に示した第二の実施形態のタイ
プのランプ装置について説明する。ランプ１は電磁遮蔽
されたマイクロ波共鳴室９内に配置され、マイクロ波源
６がマイクロ波共鳴室９にマイクロ波を供給するように
配置される。ランプ電力は２００Ｗであり、放電容器２
は肉厚２．５ｍｍ、膨出部２Ａの外径１２ｍｍのシリカ
ガラス製であり、放電コンセントレータ３はタングステ
ン製であって、細管部内の太い部分の直径は２ｍｍであ
り、先端間の離隔距離は０．５〜０．７ｍｍである。Next, a lamp device of the type according to the second embodiment shown in FIG. 3 will be described. The lamp 1 is arranged in an electromagnetically shielded microwave resonance chamber 9, and the microwave source 6 is arranged to supply the microwave to the microwave resonance chamber 9. The lamp power is 200 W and the discharge vessel 2
Is made of silica glass having a thickness of 2.5 mm and an outer diameter of the bulging portion 2A of 12 mm, the discharge concentrator 3 is made of tungsten, the diameter of the thick portion in the thin tube portion is 2 mm, and the separation distance between the tips is 0.5 to 0.7 mm.
【００３５】そして、放電コンセントレータ３の放電空
間１１に露出する部分以外の表面はレニウムの薄膜が被
覆されている。７は集光用の反射ミラーであり、ガラス
やセラミック製であって、その表面にチタニア−シリカ
などの誘電体多層膜が形成されている。マイクロ波共鳴
を使用しているので反射ミラーとして、金属は使用でき
ない。８は光を取り出すための窓である。放電容器内の
封入物は、Ａｒ１３ｋＰａ、水銀３００ｍｇ／ｃｃであ
り、なお、マイクロ波源の周波数は２．４５ＧＨｚであ
る。The surface of the discharge concentrator 3 other than the part exposed to the discharge space 11 is coated with a rhenium thin film. Reference numeral 7 denotes a condensing reflection mirror, which is made of glass or ceramic and has a dielectric multilayer film such as titania-silica formed on the surface thereof. Since microwave resonance is used, metal cannot be used as a reflection mirror. Reference numeral 8 denotes a window for extracting light. The filling in the discharge vessel is Ar 13 kPa, mercury 300 mg / cc, and the frequency of the microwave source is 2.45 GHz.
【００３６】マイクロ波共鳴による放電の場合、第一の
実施形態の容量結合により給電するタイプと異なり、放
電コンセントレータ３は受信部材としての役割をもして
いる。そこで、図６に示したように放電容器２の外部に
放電コンセントレータ３と別体で受信部材１０を設ける
ことによって細管部２Ｂの耐圧信頼性が増し、放電コン
セントレータ３による熱損失を減少させることができ
る。周波数が高いので放電コンセントレータ３と受信部
材１０の管軸方向の重なり幅（図６のＬ）は小さくても
問題はない。なお、マイクロ波共鳴室９はアルミニウム
や銅等の金属製である。In the case of discharge by microwave resonance, the discharge concentrator 3 also serves as a receiving member, unlike the type in which power is supplied by capacitive coupling of the first embodiment. Therefore, as shown in FIG. 6, by providing the receiving member 10 separately from the discharge concentrator 3 outside the discharge vessel 2, the pressure resistance reliability of the thin tube portion 2 </ b> B is increased, and the heat loss due to the discharge concentrator 3 can be reduced. it can. Since the frequency is high, there is no problem even if the overlapping width (L in FIG. 6) of the discharge concentrator 3 and the receiving member 10 in the tube axis direction is small. The microwave resonance chamber 9 is made of a metal such as aluminum or copper.
【００３７】そして、図３の構成のランプ１を上記の仕
様の通りに作製し、周波数２．４５ＧＨｚを印加する
と、白色の高輝度点光源として点灯し、点灯後は、黒化
や破裂等の不具合が発生しなかった。水銀が３００ｍｇ
／ｃｃ封入され、希ガスはバッファガスとして１３ｋＰ
ａ封入されているので、放電時の放電容器内の圧力は３
０ＭＰａ以上であることが予想され、図２の構成のラン
プ装置同様に、従来の箔シール型の超高圧水銀ランプと
比較して放電容器２の耐圧が増大したものと考えられ
る。本方式のランプでは、給電用のリード線などが不要
なので光のケラレがなく、有効に光を利用できる。Then, the lamp 1 having the structure shown in FIG. 3 is manufactured in accordance with the above specifications, and when a frequency of 2.45 GHz is applied, the lamp 1 is turned on as a white high-intensity point light source. No problems occurred. 300mg mercury
/ Cc sealed, noble gas is 13 kP as buffer gas
a, the pressure in the discharge vessel during discharge is 3
It is expected that the pressure is 0 MPa or more, and it is considered that the pressure resistance of the discharge vessel 2 is increased as compared with the conventional foil-sealed ultrahigh-pressure mercury lamp, similarly to the lamp apparatus having the configuration shown in FIG. In the lamp of this method, since there is no need for a lead wire for power supply, there is no vignetting of light and light can be used effectively.
【００３８】[0038]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のランプ装
置は放電容器が非導電性材料によって構成されており、
非導電性材料と異なる電流導入用の金属等、異質な部材
をランプ外部へ導出するための封止部を有さないので、
放電時のランプ内部のガス圧に対する耐圧が強いものと
なる。そして、ランプ内で放電コンセントレータを放電
空間に臨ませた構成としたので、放電コンセントレータ
の先端部に放電を集中させ、高輝度の点光源を現出させ
ることができる。As described above, in the lamp device of the present invention, the discharge vessel is made of a non-conductive material.
Since it does not have a sealing part to lead a foreign member such as a metal for current introduction different from a non-conductive material to the outside of the lamp,
The pressure resistance against the gas pressure inside the lamp at the time of discharge becomes strong. Since the discharge concentrator faces the discharge space in the lamp, the discharge can be concentrated at the tip of the discharge concentrator, and a high-luminance point light source can appear.
【図１】 本発明に係るランプの一実施例の断面図であ
る。FIG. 1 is a sectional view of an embodiment of a lamp according to the present invention.
【図２】 本発明のランプ装置の構成を示す断面図であ
る。FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a configuration of a lamp device according to the present invention.
【図３】 本発明のランプ装置の構成を示す概略図であ
る。FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration of a lamp device of the present invention.
【図４】 本発明に係るランプの他の実施例の断面図で
ある。FIG. 4 is a sectional view of another embodiment of the lamp according to the present invention.
【図５】 ランプ端部の拡大断面図を示す。FIG. 5 shows an enlarged sectional view of a lamp end.
【図６】 本発明に係るランプの他の実施例の断面図で
ある。FIG. 6 is a sectional view of another embodiment of the lamp according to the present invention.
【図７】 本発明に係るランプの他の実施例の断面図で
ある。FIG. 7 is a sectional view of another embodiment of the lamp according to the present invention.
【図８】 本発明に係るランプの製造工程の説明図であ
る。FIG. 8 is an explanatory diagram of a manufacturing process of the lamp according to the present invention.
１ ランプ ２ 放電容器 ２Ａ 膨出部 ２Ｂ 細管部 ３ 放電コンセントレータ ３１ 先端部 ３２ 後端部 ３３ 空隙 ４ 外部導電体 ５ 高周波電源 ６ マイクロ波電源 ７ 反射ミラー ８ 窓 ９ マイクロ波共鳴室 １０ 受信部材 １１ 放電空間 １２ 水銀 １３ ガラス管 REFERENCE SIGNS LIST 1 lamp 2 discharge vessel 2A bulging part 2B thin tube part 3 discharge concentrator 31 front end part 32 rear end part 33 air gap 4 external conductor 5 high frequency power supply 6 microwave power supply 7 reflecting mirror 8 window 9 microwave resonance chamber 10 receiving member 11 discharge Space 12 mercury 13 glass tube
─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───
【手続補正書】[Procedure amendment]
【提出日】平成１１年１１月２日（１９９９．１１．
２）[Submission date] November 2, 1999 (1999.11.
2)
【手続補正１】[Procedure amendment 1]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】特許請求の範囲[Correction target item name] Claims
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【特許請求の範囲】[Claims]
【手続補正２】[Procedure amendment 2]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００７[Correction target item name] 0007
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明は、透光性の非導電性材料からなり、膨出部
とそれに連設する細管部を有する放電容器と、該放電容
器外部に突出することなく、該細管部に支持されて先端
部が膨出部の放電空間内に臨む、放電空間の中で電界を
集中させ、強め、放電を集中する作用をする放電コンセ
ントレータとからなるランプと、前記ランプ外部より、
前記コンセントレータに放電を励起するエネルギーを供
給する高周波励起エネルギー供給手段とからなることを
特徴とする高周波励起点光源ランプ装置とするものであ
る。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a discharge vessel made of a light-transmitting non-conductive material and having a bulging portion and a thin tube portion connected to the bulging portion. without protruding outside the container, the distal end portion is supported by the capillary tubes part faces into the discharge space of the bulge portion, by concentrating the electric field in the discharge space, strengthened, the discharge concentrator acts you concentrate discharge And from the outside of the lamp,
A high-frequency excitation point light source lamp device comprising high-frequency excitation energy supply means for supplying energy for exciting discharge to the concentrator.
【手続補正３】[Procedure amendment 3]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】０００８[Correction target item name] 0008
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【０００８】さらに、高周波励起エネルギー供給手段が
高周波電源であり、容量結合によって放電が励起される
高周波励起点光源ランプ装置とするものである。あるい
は、高周波励起エネルギー供給手段がマイクロ波源であ
り、電波共振によって放電が励起される高周波励起点光
源ランプ装置とするものである。そして、高周波励起エ
ネルギー供給手段がマイクロ波源である場合、細管部の
外周にマイクロ波を受ける受信部材が配設されている高
周波励起点光源ランプ装置とするものである。Further, the high-frequency excitation energy supply means is a high-frequency power supply, and a high-frequency excitation point light source lamp device in which discharge is excited by capacitive coupling. Alternatively, the high-frequency excitation energy supply means is a microwave source, and a high-frequency excitation point light source lamp device in which discharge is excited by radio wave resonance. When the high-frequency excitation energy supply means is a microwave source, the high-frequency excitation point light source lamp device has a receiving member that receives microwaves on the outer periphery of the thin tube portion.
【手続補正４】[Procedure amendment 4]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１１[Correction target item name] 0011
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１１】そして、放電容器の非導電性材料としてシ
リカガラスや透光性セラミックを選択することができ
る。さらに、ランプ内に３００ｍｇ／ｃｃ以上の水銀を
封入したり、ランプ内に３００Ｋで６ＭＰａ以上の封入
圧のキセノンを封入することができる。また、放電容器
と放電コンセントレータとの隙間に水銀を充填すること
もできる。そして、高周波励起エネルギー供給手段が高
周波電源である場合、１００ＭＨｚ以上の高周波で点灯
することが好ましい。Further, silica glass or translucent ceramic can be selected as the non-conductive material of the discharge vessel. Further, mercury of 300 mg / cc or more can be sealed in the lamp, or xenon having a sealing pressure of 6 MPa or more at 300 K can be sealed in the lamp. Further, the gap between the discharge vessel and the discharge concentrator can be filled with mercury. When the high-frequency excitation energy supply means is a high-frequency power supply, it is preferable to turn on the high-frequency power of 100 MHz or more.
【手続補正５】[Procedure amendment 5]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１２[Correction target item name] 0012
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１２】[0012]
【作用】本発明のランプ装置は放電容器が非導電性材料
によって構成されており、コンセントレータが放電容器
内にのみ保持されていて、従来のように電流導入用部材
をランプ外部へ導出するための封止部を有しないので、
放電時のランプ内部のガス圧に対する耐圧が高い。In the lamp device of the present invention, the discharge vessel is made of a non-conductive material, and the concentrator is a discharge vessel.
Only be held within, the conventional no have a sealing portion for deriving a current-introducing member to the lamp outside as,
High withstand pressure against gas pressure inside the lamp during discharge.
【手続補正６】[Procedure amendment 6]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１３[Correction target item name] 0013
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１３】[0013]
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を用いて説明する。図１は本発明のランプ装置に供され
るランプの説明用断面図である。ランプ１の放電容器２
は透光性の非導電性材料で構成されており、膨出部２Ａ
とそれに連設された細管部２Ｂを有している。そして、
細管部２Ｂに放電コンセントレータ３が支持されてい
る。放電コンセントレータ３は放電空間１１内の電界を
集中させ、強め、放電を集中させる作用をするものであ
り、その先端部３１は放電空間１１に臨んでいる。そし
て、放電コンセントレータ３は、放電容器１１を構成す
る非導電性材料の使用限界温度より高い使用限界温度を
有する材料が選択され、また、誘電体を使用することも
ある。そして、放電空間１１には発光物質として水銀な
どとバッファガスとしての希ガスが所定量封入されてい
る。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an explanatory sectional view of a lamp provided in the lamp device of the present invention. Discharge vessel 2 for lamp 1
Is formed of a translucent non-conductive material, and the bulging portion 2A
And a thin tube portion 2B connected thereto. And
The discharge concentrator 3 is supported by the thin tube portion 2B. Discharge concentrator 3 concentrates the electric field in the discharge space 11, strengthened, which acts to Ru to concentrate discharge, the tip portion 31 faces the discharge space 11. For the discharge concentrator 3, a material having a higher use limit temperature than the use limit temperature of the non-conductive material constituting the discharge vessel 11 is selected, and a dielectric may be used. The discharge space 11 is filled with a predetermined amount of mercury or the like as a luminescent material and a predetermined amount of a rare gas as a buffer gas.
【手続補正７】[Procedure amendment 7]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１４[Correction target item name] 0014
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１４】図２は本発明のランプ装置の第一の一形態
であり、概略の断面図を示している。ランプ１の細管部
２Ｂの外周に外部導電体４を配設し、該外部導電体４に
高周波電源５が接続される。高周波電源５から外部導電
体４に高周波電圧が印加されると、放電容器２を挟んで
放電コンセントレータ３と外部導電体４とがコンデンサ
を形成し、その容量結合によって放電コンセントレータ
３に電力が供給される。そして、放電空間１１の中で放
電コンセントレータ３によって電界が集中され、電界が
強められて放電コンセントレータ３の２つの先端部３１
間に放電が集中され、高輝度の点光源が現出する。放電
コンセントレータ３は細管部２Ｂ内においては太い径の
方が、形成されるコンデンサ容量を大きくできるので好
ましい。FIG. 2 shows a first embodiment of the lamp device of the present invention, and is a schematic sectional view. An external conductor 4 is provided on the outer periphery of the thin tube portion 2B of the lamp 1, and a high-frequency power supply 5 is connected to the external conductor 4. When a high-frequency voltage is applied to the external conductor 4 from the high-frequency power supply 5, the discharge concentrator 3 and the external conductor 4 form a capacitor with the discharge vessel 2 interposed therebetween, and power is supplied to the discharge concentrator 3 by capacitive coupling. You. Then, the electric field is concentrated by the discharge concentrator 3 in the discharge space 11, and the electric field is strengthened, so that the two end portions 31 of the discharge concentrator 3 are formed.
The discharge is concentrated in between, and a high brightness point light source appears. It is preferable that the discharge concentrator 3 has a large diameter in the thin tube portion 2B because the formed capacitor can have a large capacitance.
【手続補正８】[Procedure amendment 8]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００１６[Correction target item name] 0016
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００１６】図３は本発明のランプ装置の第二の形態を
示す概略図である。本形態ではランプ１にマイクロ波を
供給して発光させる。ランプ１は電磁遮蔽されたマイク
ロ波共鳴室９内に配置され、マイクロ波源６がマイクロ
波共鳴室９にマイクロ波を供給するように配置される。
図中で、７は集光用の反射ミラーであり、８は光を取り
出すための窓である。マイクロ波源６からマイクロ波が
発せられると、ランプ１内の放電コンセントレータ３に
電波共振作用によって電力が供給され、放電空間１１の
中で放電コンセントレータ３によって電界が集中され、
電界が強められて放電コンセントレータ３の２つの先端
部３１間に放電が集中され、高輝度の点光源が現出す
る。この第二の形態の場合、第一の形態と比較して外部
導電体４から高周波電源５への引き出し線がなく、引き
出し線による光のケラレがないのでランプからの光の利
用効率が第一の形態のランプ装置よりもアップする。FIG. 3 is a schematic view showing a second embodiment of the lamp device of the present invention. In this embodiment, a microwave is supplied to the lamp 1 to emit light. The lamp 1 is arranged in an electromagnetically shielded microwave resonance chamber 9, and the microwave source 6 is arranged to supply the microwave to the microwave resonance chamber 9.
In the figure, reference numeral 7 denotes a converging reflection mirror, and reference numeral 8 denotes a window for extracting light. When a microwave is emitted from the microwave source 6, electric power is supplied to the discharge concentrator 3 in the lamp 1 by radio wave resonance, and the electric field is concentrated by the discharge concentrator 3 in the discharge space 11.
The electric field is strengthened and the discharge is concentrated between the two end portions 31 of the discharge concentrator 3, so that a high-brightness point light source appears. In the case of the second embodiment, compared to the first embodiment, there is no lead wire from the external conductor 4 to the high-frequency power supply 5, and there is no vignetting of light by the lead wire. Up than the lamp device of the form.
【手続補正９】[Procedure amendment 9]
【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement
【補正対象項目名】００３８[Correction target item name] 0038
【補正方法】変更[Correction method] Change
【補正内容】[Correction contents]
【００３８】以上説明したように、本発明のランプ装置
は放電容器が非導電性材料によって構成されており、放
電コンセントレータが放電容器内にのみ保持されてい
て、従来のような電流導入用部材をランプ外部へ導出す
るための封止部を有しないので、放電時のランプ内部の
ガス圧に対する耐圧が強いものとなる。そして、ランプ
内で放電コンセントレータを放電空間に臨ませた構成と
したので、放電コンセントレータの先端部に放電を集中
させ、高輝度の点光源を現出させることができる。[0038] As described above, the lamp device of the present invention is constituted discharge vessel by a non-conductive material, release
The electrical concentrator is held only in the discharge vessel.
Te, since the conventional current lead member such as not to have a sealing portion for deriving the lamp outside, becomes withstand strong for the lamp inside the gas pressure during discharge. Since the discharge concentrator faces the discharge space in the lamp, the discharge can be concentrated at the tip of the discharge concentrator, and a high-luminance point light source can appear.
Claims (18)
とそれに連設する細管部を有する放電容器と、 該放電容器外部に突出することなく、該細管部に支持さ
れて先端部が膨出部の放電空間内に臨む、放電空間の中
で電界を集中させ、強める作用をする放電コンセントレ
ータとからなるランプと、 前記ランプ外部より、前記コンセントレータに放電を励
起するエネルギーを供給する励起エネルギー供給手段と
からなることを特徴とする高周波励起点光源ランプ装
置。1. A discharge vessel made of a translucent non-conductive material and having a bulging portion and a thin tube portion connected thereto, and a tip supported by the thin tube portion without protruding outside the discharge container. A discharge concentrator that concentrates and strengthens an electric field in the discharge space, and supplies energy for exciting the discharge to the concentrator from outside the lamp; A high-frequency excitation point light source lamp device comprising excitation energy supply means.
源であり、容量結合によって放電が励起されることを特
徴とする請求項１に記載の高周波励起点光源ランプ装
置。2. The high frequency excitation point light source lamp device according to claim 1, wherein said excitation energy supply means is a high frequency power supply, and discharge is excited by capacitive coupling.
波源であり、電波共振によって放電が励起されることを
特徴とする請求項１に記載の高周波励起点光源ランプ装
置。3. The high frequency excitation point light source lamp device according to claim 1, wherein said excitation energy supply means is a microwave source, and discharge is excited by radio wave resonance.
受信部材が配設されていることを特徴とする請求項３に
記載の高周波励起点光源ランプ装置。4. The high frequency excitation point light source lamp device according to claim 3, wherein a receiving member for receiving microwaves is provided on an outer periphery of said thin tube portion.
空間内で対向した一対のものであり、該コンセントレー
タの先端の離間距離が前記膨出部の内径よりも狭いこと
を特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の
高周波励起点光源ランプ装置。5. The discharge concentrator according to claim 1, wherein a tip of the discharge concentrator is a pair of opposed ends in the discharge space, and a distance between the ends of the concentrator is smaller than an inner diameter of the bulging portion. Item 5. A high frequency excitation point light source lamp device according to any one of Items 4.
ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記
載の高周波励起点光源ランプ装置。6. The high frequency excitation point light source lamp device according to claim 1, wherein the number of the discharge concentrator is one.
されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のい
ずれかに記載の高周波励起点光源ランプ装置。7. The high frequency excitation point light source lamp device according to claim 1, wherein a rear end of the discharge concentrator has a reduced diameter.
であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれ
かに記載の高周波励起点光源ランプ装置。8. The high frequency excitation point light source lamp device according to claim 1, wherein a rear end of the discharge concentrator is a curved surface.
したことを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれか
に記載の高周波励起点光源ランプ装置。9. The high frequency excitation point light source lamp device according to claim 1, wherein a tip of said discharge concentrator is thinned.
電容器を構成する非導電性材料の使用限界温度よりも高
い使用限界温度を有する材料を選択したことを特徴とす
る請求項１乃至請求項９のいずれかに記載の高周波励起
点光源ランプ装置。10. The discharge concentrator according to claim 1, wherein a material having a use limit temperature higher than a use limit temperature of a non-conductive material constituting a discharge vessel is selected. A high-frequency excitation point light source lamp device according to any one of the above.
電容器を構成する非導電性材料と濡れ性の少ない材料を
選択したことを特徴とする請求項１乃至請求項１０のい
ずれかに記載の高周波励起点光源ランプ装置。11. The high-frequency excitation point according to claim 1, wherein a material of the discharge concentrator is selected from a non-conductive material and a material having low wettability. Light source lamp device.
て誘電体を選択したことを特徴とする請求項１乃至請求
項１１のいずれかに記載の高周波励起点光源ランプ装
置。12. The high frequency excitation point light source lamp device according to claim 1, wherein a dielectric is selected as a material of said discharge concentrator.
としてシリカガラスを選択したことを特徴とする請求項
１乃至請求項１２のいずれかに記載の高周波励起点光源
ランプ装置。13. The high frequency excitation point light source lamp device according to claim 1, wherein a silica glass is selected as a non-conductive material constituting said discharge vessel.
として透光性セラミックを選択したことを特徴とする請
求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の高周波励起点
光源ランプ装置。14. The high frequency excitation point light source lamp device according to claim 1, wherein a translucent ceramic is selected as a non-conductive material constituting said discharge vessel.
の水銀を封入したことを特徴とする請求項１乃至請求項
１４のいずれかに記載の高周波励起点光源ランプ装置。15. The high frequency excitation point light source lamp device according to claim 1, wherein mercury of 300 mg / cc or more is sealed in the lamp.
上の封入圧のキセノンを封入したことを特徴とする請求
項１乃至請求項１５のいずれかに記載の高周波励起点光
源ランプ装置。16. The high frequency excitation point light source lamp device according to claim 1, wherein xenon having a filling pressure of 6 MPa or more at 300 K is sealed in the lamp.
ータとの隙間に水銀を充填したことを特徴とする請求項
１乃至請求項１６のいずれかに記載の高周波励起点光源
ランプ装置。17. The high frequency excitation point light source lamp device according to claim 1, wherein a gap between the discharge vessel and the discharge concentrator is filled with mercury.
ことを特徴とする請求項２に記載の高周波励起点光源ラ
ンプ装置。18. The high frequency excitation point light source lamp device according to claim 2, wherein the lamp is lit at a high frequency of 100 MHz or more.
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